Smeltend permafrost veroorzaakt oranje rivieren in Alaska
De effecten van klimaatverandering worden steeds meer zichtbaar in de natuur en verscheidene ecosystemen leiden eronder. We zien bijvoorbeeld veranderingen in groeiseizoenen en de afname van het zee-ijs heeft grote gevolgen voor de dieren die daar leven. Recent is een opvallend verschijnsel vastgelegd: in Alaska kleuren de rivieren zo fel oranje, dat het vanuit de ruimte zichtbaar is. Wat veroorzaakt deze verkleuring en waarom is dit schadelijk?Permafrost
De oorzaak van het oranje water vinden we bij permafrost. Dit is grond dat het hele jaar door grotendeels bevroren is. Vaak ontdooit de bovenlaag in de zomer, maar die bevriest opnieuw in de winter. De actieve ontdooiende laag is moerasachtig en daar kunnen planten op groeien. Permafrost beslaat ongeveer 20% van het land op aarde en het ligt rond de polen of in hoge berggebieden. In permafrost zitten grote hoeveelheden CO2, methaan en lachgas opgeslagen.
De geografische verspreiding van permafrostgebieden. Bron: J. van Huissteden / KNMI
Ontdooien is een zelfversterkend effect
Als de bovenste laag permafrost ontdooit, komt een deel van de opgeslagen gassen vrij. Dit zijn broeikasgassen, welke zich verspreiden in de atmosfeer en het broeikaseffect versterken. Hierdoor wordt de opwarming van de aarde ook versterkt. Is de lucht boven permafrost warmer, dan kan er in de zomer meer grond ontdooien en in de winter een kleiner deel bevriezen. Zo zorgt de opwarming voor een zelfversterkend effect. Daarnaast neemt de neerslag in het Arctische gebied toe door klimaatverandering en dat speelt een belangrijke rol. In de zomer valt er vaker regen, waardoor de permafrost sneller ontdooit. In de winter valt meer sneeuw en daardoor bevriest de grond minder goed.
Oranje rivieren
Bij het smelten van permafrost komen dus broeikasgassen terecht in de atmosfeer. Echter is dat niet het enige, ook opgeslagen mineralen en metalen komen vrij in het grondwater. Bij de smelt van permafrost worden ijzerhoudende mineralen blootgesteld aan verwering en hydrologische processen. De concentratie van metalen als ijzer, zink, nikkel, koper en cadmium in het water neemt toe en dat resulteert in roestige oranje verkleuring. Tientallen rivieren en stromen in Alaska vertonen deze verkleuring.
De verkleuring is een indicatie voor een slechte waterkwaliteit. De getroffen wateren vertonen een verhoogde zuurgraad en minder zuurstof, waardoor het een bedreiging vormt voor waterleven en de drinkwaterkwaliteit. Het water lijkt meer op industrieel afvalwater dan op schone bergstromen.
Het lijkt op lava, maar de oranje stroom is een vervuild deel van de Kutuk-river. Het stroomt hier naast een onaangetast deel van de rivier. Foto credit: Ken Hill/National Park Service
Blik naar de toekomst
Het Arctische gebied behoort tot de snelst opwarmende gebieden op de aarde. Het smelten van eerder volledig bevroren ondergrond leidt tot het sijpelen van opgeslagen mineralen in de waterwegen. Het is een onvoorziene impact van de klimaatverandering. Het fenomeen werd voor het eerst door onderzoekers gezien in 2018. Nu, zes jaar later, heeft nieuw onderzoek ten minste 75 oranje wateren geïdentificeerd in het Brooks-gebergte in Alaska. Satellietbeelden laten zien dat het probleem de afgelopen tien jaar is toegenomen.
De volledige omvang van het probleem wordt door de onderzoekers nog verder onderzocht. De recordhoge temperaturen van afgelopen jaar zal een toename hebben veroorzaakt in het smelten van permafrost. De onderzoekers vrezen dat hierdoor nog meer metalen zijn vrijgekomen. Naarmate de temperatuur de komende decennia blijft stijgen, zal de metaalverontreiniging waarschijnlijk nog erger worden. Daarnaast ontwikkelt er een extra positieve feedback, doordat metalen makkelijker oplossen uit de permafrost in zuurder water. Het probleem kan exponentieel verergeren, dus het is belangrijk om de ontdooiing te minimaliseren middels maatregelen tegen klimaatverandering.
